学习情境12 建筑结构抗震基本知识_2（课件）-《建筑结构》同步教学（建工版）

学习情境12 建筑结构抗震基本知识 12.2.1 震害特点 1.框架梁、柱及节点的震害 （1）框架梁 震害多发生在梁端。梁发生剪切破坏的主要原因是，梁端钢筋屈服后，裂缝的产生和开展使混凝土抵抗剪力的能力逐渐减小，而梁内箍筋配置又少，以及地震的反复作用使混凝土的抗剪强度进一步降低。当剪力超过了梁的抗剪承载能力时产生破坏。 12.2 多层及高层钢筋混凝土房屋 （2）框架柱 框架柱的破坏主要发生在接近节点处，在水平地震作用下，每层柱的上下端将产生较大的弯矩，当柱的正截面抗弯强度不足时，在柱的上下端产生水平裂缝。由于反复的震动，裂缝会贯通整个截面，在强烈地震作用下，柱顶端混凝土被压碎直致剥落，柱主筋被压曲呈灯笼状突出。 当柱的净高与其截面长边的比值小于或接近4时，此时柱的抗侧移刚度很大，所以受到的地震剪力也大，柱身会出现交叉的X形斜裂缝，严重时箍筋屈服崩断，柱断裂，造成房屋倒塌。 　　 框架的角柱，由于是双向受弯构件，再加上扭转的作用，而其所受的约束又比其它柱少，强震作用时，更容易破坏。 （3）框架节点 在地震的反复作用下，节点的破坏机理很复杂，主要表现为：节点核芯区产生斜向的X形裂缝，当节点区剪压比较大时，箍筋未屈服混凝土就被剪压酥碎而破坏，导致整个框架破坏。 破坏的主要原因大都是混凝土强度不足、节点处的箍筋配置量小。 2.抗震墙的震害 在强烈地震作用下，抗震墙的震害主要表现为连梁的剪切破坏，在地震反复作用下，在连梁的梁侧形成X的裂缝，其主要原因是，由剪力和弯矩产生的主拉应力超过连梁混凝土的抗拉强度所致。 3.填充墙的震害 多层框架柱间的填充墙，地震时,梁下的填充墙出现水平裂缝，如果墙和柱拉结不好则会产生竖向裂缝，强烈地震作用时会产生X形裂缝，甚至外倾或倒塌。 12.2.2 抗震设计的一般规定 1.抗震等级 　　抗震等级是确定结构和构件抗震计算与采用抗震措施的标准。 　 《抗震规范》在综合考虑了设防烈度、建筑物高度、建筑物的结构类型、建筑物的类别及构件在结构的重要性程度等因素后，将结构划分为四个等级，它体现了不同的抗震要求。 高层建筑结构的抗震等级划分为五级：特级、一级、二级、三级、四级。 确定结构抗震等级时，应按建筑类别和场地类别对抗震设防烈度进行调整。调整后用于确定抗震等级的烈度。 2.房屋的高度及高宽比限值 《抗震规范》规定，较规则的多高层现浇钢筋混凝土房屋的最大适用高度不超过规范的规定。 　　对平面和竖向不规则的结构或建造在Ⅳ类场地上的结构，适用最大高度应适当降低。当设防烈度为6度、7度、8度且房屋高度分别超过120m、100m、和80m时，不宜采用有框支层的现浇抗震墙结构；9度时，则不应采用。 　　对于窄而高的建筑，在水平荷载作用下会产生较大的水平位移，当地基软弱时会造成整个建筑的倾覆。为了满足整体稳定的要求，高层钢筋混凝土结构的高宽比不宜超过规范规定的限值。 3.建筑设计和建筑结构的规则性 建筑设计应符合抗震概念设计的要求,不应采用严重不规则的设计方案。 4.防震缝 用防震缝进行结构平面分段，是把平面上不规则的结构分割成若干个规则结构的有效办法。一般应选用合理的结构方案尽量不设防震缝。只有当建筑平面突出部分较长，结构刚度以及荷载相差悬殊或房屋有较大错层时，才设置防震缝。 必须设置防震缝时，缝的最小宽度应符合下列要求： （1）框架结构房屋的防震缝宽度，当高度不超过15m时，可采用70mm；超过15m时，6度、7度、8度和9度相应每增加高度5m、4m、3m和2m，宜加宽20mm。 （2）框架—抗震墙结构房屋的防震缝宽度可采用 （1）项规定数值的70%，抗震墙结构房屋的的防震缝宽度可采用（1）项规定数值的50%；且均不宜小于70mm。 （3）防震缝两侧结构类型不同时，宜按需要较宽防震缝的结构类型和较低房屋高度确定缝宽。 5.钢筋的锚固和接头 纵向受拉钢筋的抗震锚固长度laE应按下式计算： laE =ηla 　 （1.2.1） 式中η—系数，一、二级抗震等级取1.15，三级取1.05，四级取1.0； la—纵向受拉钢筋的锚固长度，按3.1节的规定采用。 现浇钢筋混凝土框架梁连接方法： 二、三、四级框架梁可采用绑扎搭接或焊接接头。 焊接或绑扎接头均不宜位于构件最大弯矩处，且宜避开梁端、柱端的箍筋加密区。当无法避免时，应采用机械连接接头，且钢筋接头面积百分率不应超过50%。 当采用绑扎搭接接头时，其搭接长度不应小于下式的计算值： llE =ζlaE 　　　 （